双侧壁导坑法临时支撑少扰动拆除技术

李万威　况超　廖巧玲

摘要：大跨度隧道洞口浅埋偏压段双侧壁导坑临时支撑在拆除时对永久支撑存在较大的扰动，容易导致围岩稳定性下降，永久支撑无法起到很好的保护作用。文章结合天峨（黔桂界）至北海高速公路（巴马至平果段）达洪江2号隧道围岩双侧壁导坑法施工实例，分析了临时支撑拆除施工的难点，介绍了采用人工配合机械（挖机）方式的临时支撑少扰动拆除技术及其注意事项，并通过监控量测，验证了采用该技术可减少拆除过程中对围岩的扰动，保障了隧道洞内施工安全。

关键词：大跨度隧道;双侧壁导坑法;临时支撑;拆除

中图分类号：U455.7A160593

0 引言

双侧壁导坑法是大跨度浅埋隧道施工的一种常用方法。在双侧壁导坑法中，临时支撑的拆除关系到隧道施工进度与安全，如操作不当会引起隧道初期支护的变形，甚至引发坍塌事故。因此如何快速安全地拆除临时支撑成为大跨度隧道双侧壁导坑施工的重点。吴钦鑫等[1]通过研究双侧壁导坑法临时支撑爆破拆除技术，总结出爆破拆除临时支撑施工经验，但在大跨度浅埋偏压隧道中，爆破拆除极易引起洞口浅覆盖土层的松动，从而引起滑塌。汪卫华[2]研究了大断面隧道双侧壁导坑施工工法及临时支撑拆除工法，但未进一步具体对拆除难点及机械暴力拆除与人工配合机械拆除方式对比分析。本文以天峨（黔桂界）至北海高速公路（巴马至平果段）达洪江2号隧道为依托，对大跨度隧道双侧壁导坑临时支撑少扰动拆除技术进行深入分析与总结，为安全、快速、高质量拆除双侧壁導坑临时支撑提供经验指导。

1 工程概况

天峨（黔桂界）至北海高速公路（巴马至平果段）达洪江2号隧道洞口段为Ⅴ级浅埋偏压围岩，隧道岩体为薄-中厚层状强-中风化泥岩，局部夹砂岩和页岩。受构造影响，岩石裂隙发育，岩体多破碎呈碎石土状，岩体易坍塌崩落，围岩稳定性极差，易出现冒顶、大塌方等地质灾害，坡顶土层薄，稳定性较差，洞身开挖存在较大的坍塌风险。为确保隧道安全进洞，洞口浅埋偏压及水平岩层段Ⅴ级围岩设计采用双侧壁导坑法开挖掘进，安全距离满足要求后拆除侧壁临时支撑施作仰拱及二衬。

2 临时支撑拆除难点

大跨度隧道洞口浅埋偏压段在采用双侧壁导坑开挖工艺进洞施工时，需设置两道临时支撑，而临时支撑采用人工配合机械（挖机）的方式进行拆除，拆除前需对导坑初期支护拱顶连接部位采用高强螺栓连接、土工布包裹连接板及螺栓等措施进行处理，以减少拆除过程中对围岩的扰动。双侧壁导坑施工中，临时支撑的拆除是整个施工中的难度比较大的工序，概括起来有以下几个难点。

（1）隧道跨度大，拆除时需考虑隧道周边岩层的应力平衡。

（2）洞口浅埋偏压段土层覆盖层较为薄弱松散，且存在水平岩层，拆除时需考虑围岩稳定情况。

（3）临时支撑与永久支撑连接处螺栓被覆盖，人工拆除时不易扭动。临时支撑与永久支撑拱顶连接处采用高强螺栓连接，导洞初期支护时已对拱顶部位进行满喷，需采用机械（挖机）拆除。

（4）高度大，导坑开挖断面高度约为10 m，拆除临时支撑时，主要依靠挖机拆除，掉落方向不好控制。

（5）上导坑与中导坑连接处承受力薄弱，拆除时需考虑上导坑与中导坑连接是否稳固。

（6）永久支撑与临时支撑连接处拆除后容易存在鼓包现象，对隧道二次衬砌混凝土厚度及防水层施工影响极大。

（7）安全可靠性差。因为没有位置做施工平台，高空作业只能依靠简单的支架，人工操作时，没有安全防范措施。

（8）成品破坏比较大，掉下的岩块或拱架很容易损坏临近仰拱填充面及初支面。

（9）施工进度慢，断面大，支护体系复杂。

3 临时支撑少扰动拆除工法

3.1 施工准备工作

（1）采用42 mm×4 mm钢管焊接成简易拆除支架，并制作两层操作平台，钢筋网片满铺平台，在最上层操作平台制作好安全防护，焊接简易手扶步梯。

（2）配备两名气焊工，两名杂工，氧气乙炔瓶及风镐准备就位。

（3）一台挖机及一名司机就位。

（4）仰拱及仰拱填充面施工紧跟双侧壁，长度≤10 m。

（5）初期支护型钢拱架加工时，拱顶连接部位焊接钢板打孔，施工导坑时永久支撑与临时支撑采用高强螺栓扭紧连接，并采用土工布等将螺栓连接处包裹严实（图1）。

3.2 拆除施工工序

（1）拆除前应确定仰拱及仰拱填充施工紧跟双侧壁，长度≤10 m，若不满足要求应暂停临时支撑拆除。

（2）结合监控量测报告对永久支撑及临时支撑进行分析，确定拆除段围岩拱顶及两侧拱腰等处于稳定状态，方可进行拆除作业。

（3）确定围岩处于稳定状态后，人工使用风镐清除临时支撑拱顶端头处的喷射混凝土，直至露出土工布包裹的连接钢板及螺母。

（4）永久支撑及临时支撑连接处全部清理完毕后，将拆除段临时支撑采用挖机及钢丝绳进行固定，以防止永久支撑与临时支撑连接处拆开后松动，临时支撑发生倒塌。

（5）使用扳手将临时支撑处螺母全部扭开，若遇到螺母已遭到破坏无法扭开的情况，切不可直接采用挖机暴力拆除，应采用气焊切割连接处型钢拆除。

（6）连接处拆除完毕后，拆除作业范围内所有人员、支架、氧气乙炔等设备全部撤离。

（7）采用挖机拆除临时支撑。

（8）清理临时支撑型钢拱架、掉渣等杂物，自卸车运输拆除废料至洞外废弃区。

（9）对永久支撑与临时支撑连接处采用风镐凿除凸起部位，对拆除部位进行复喷混凝土，以防侵入二衬厚度或损伤防水层材料。

（10）完成临时支撑拆除。

（11）临时支撑拆除后，再次进行监控量测及隧道初期支护净空断面检测，加强检测频率，注意观察拆除后围岩稳定情况，形成检测报告并签认，备份于项目经理部及隧道洞口资料存放室，以备观察及查阅。

（12）若临时支撑拆除后，发现围岩拱顶沉降及两侧拱腰收敛急剧变化，应立即停止掌子面所有一切施工作业，对围岩变化段增加临时支撑加固，同时施作注浆锚杆压注水泥浆液稳固围岩，待稳定后重复拆除施工工艺。

3.3 拆除技术要求及注意事项

（1）双侧壁导坑法适用于大断面隧道施工，且多为洞口浅埋段、围岩较差段或洞口偏压段。

（2）拆除前应确保掌子面已进行超前地质预报并处于稳定状态，拆除段监控量测数据稳定无浮动。

（3）每次拆除长度≤3 m。

（4）由于初期支护的挂网喷射混凝土造成拱顶连接处被覆盖，因此施工初期支护时必须将连接处钢板及螺母包裹好，拆除前必须清理掉连接处喷射混凝土，而清理喷射混凝土必须制作简易支架。

（5）拆除完成后，需对连接处凸起部位进行重新凿除，避免侵入二衬厚度及損伤防水层，然后再对连接处复喷混凝土。

（6）拆除工必须熟练掌握拆除工艺，并服从安排。

（7）挖机司机必须为熟手，尽量做到拆除稳固，控制好型钢等移落方向，不能损伤到永久初期支护、仰拱及仰拱填充、作业人员等。

（8）临时支撑拆除时，禁止各导洞开挖掘进交叉施工，要求全部撤离至已施工仰拱外。

4 临时支撑拆除监控量测

拆除完成后应立即检查原布设点是否已被毁坏，并根据设计要求检查补设监控量测点，监控量测布点如图2所示。

图2中G点为拱顶下沉测点，其余为周边位移测点，各项位移的测点一般布设在同一断面内，测设结果应能相互印证、协同分析。测点设置应固定可靠，并妥善保护。测量仪器使用前应严格标定。

天峨（黔桂界）至北海高速公路（巴马至平果段）达洪江2号隧道单洞长1 432 m，进出口洞口段均为浅埋偏压。为保证隧道进洞施工安全，洞口浅埋偏压段采用双侧壁施工进洞，并对各隧道口已完成的双侧壁导坑临时支撑拆除段进行监控量测。检测项目偏差对比如表1所示。

对已拆除完毕的双侧壁导坑临时支撑段采用隧道三维扫描仪进行初期支护净空断面检测，均满足设计要求，无侵占隧道二次衬砌混凝土厚度情况。由此可知，双侧壁临时支护拆除过程中采用人工配合机械（挖机）拆除工法，施工简易，拆除过程中对永久支护扰动小，拱顶沉降及周边位移量较小，有利于提升大跨度隧道永久支护的稳固性，保障隧道洞内施工安全，同时也能确保隧道二次衬砌混凝土厚度满足设计要求。

5 结语

双侧壁导坑临时支撑少扰动拆除技术在天峨（黔桂界）至北海高速公路（巴马至平果段）浅埋偏压地段大跨度隧道中得到了很好的应用，显著减少了对临时支撑拆除的扰动，拆除后初期支护水平收敛位移及拱顶沉降值较小。但在隧道洞身开挖及支护的过程中，必须严格控制各导坑开挖进尺及临时支撑的拆除顺序，确保在初期支护稳定的情况下进行临时支撑拆除作业，保障施工安全。

参考文献

[1]吴钦鑫，王海亮.双侧壁导坑法中支撑的爆破拆除技术[J].国防交通工程与技术， 2017（3）：47-49.

[2]汪卫华.大断面隧道双侧壁导坑施工工法及临时支撑拆除工法分析[J].绿色交通，2016（4）：190-191.

作者简介：

李万威（1991—），工程师，主要从事公路工程隧道施工技术管理工作;

况 超（1993—），工程师，主要从事公路工程隧道施工技术管理工作;

廖巧玲（1988—），工程师，主要从事公路工程桥梁与隧道施工技术管理工作。